Corecția atenuării
Atenuarea este pierderea evenimentelor reale prin absorbția fotonilor în corp sau prin împrăștiere în afara FOV-ului detectorului. Problemele de atenuare sunt semnificativ mai grave în cazul imagisticii PET decât în cazul SPECT. Chiar dacă energia fotonilor de anihilare este mai mare decât în cazul imagisticii cu un singur foton, în cazul PET, doi fotoni trebuie să scape din pacient pentru a fi detectați, iar drumul mediu al fotonilor este mai lung, ceea ce crește probabilitatea de atenuare. La o persoană de talie mare, pierderea de numărători atribuibilă atenuării poate depăși 50% până la 95%.
Pierderea de numărători prin atenuare crește zgomotul, artefactele și distorsiunea imaginii. Pot apărea artefacte semnificative pe imaginile PET cu corp întreg obținute fără corecția atenuării. Acestea includ următoarele: (1) distorsiuni ale zonelor cu activitate ridicată (cum ar fi vezica urinară) ca urmare a atenuării variabile în diferite direcții, (2) o margine proeminentă a suprafeței corpului („piele fierbinte”) și (3) rate de numărare aparent ridicate (activitate crescută) în țesuturile cu atenuare scăzută, cum ar fi plămânii. Prin urmare, este necesară corectarea atenuării acestor imagini înainte de a se putea determina cu exactitate adevărata cantitate de radionuclizi prezentă în diferite locuri din organism. Acest lucru este valabil atât pentru o evaluare calitativă precisă a distribuției activității pe imagini regionale sau ale întregului corp, cât și pentru măsurători cantitative precise ale absorbției de trasor, cum ar fi valorile standardizate de absorbție (SUV).
Metodele de corecție a atenuării includ următoarele: (1) corecția calculată, bazată pe ipoteze privind conturul corpului și utilizată în principal pentru imagistica capului/creierului, unde atenuarea este relativ uniformă; și (2) corecția măsurată utilizând date reale de transmisie, utilizată pentru imagistica toracelui, abdomenului, pelvisului și a întregului corp, unde atenuarea este variabilă. Corecția atenuării de transmisie se realizează prin dobândirea unei hărți a densității corpului și corectarea absorbției în diferitele țesuturi. Se poate determina apoi cantitatea de radionuclid emițător de pozitroni într-o anumită locație. După efectuarea corecției, informațiile sunt reconstruite în imagini în secțiune transversală.
În scanerele PET/CT, razele X de la tomografia computerizată (CT) sunt utilizate pentru corecția atenuării și pentru furnizarea de informații anatomice de localizare. Deoarece razele X utilizate sunt mai mici de 511 keV, datele de transmisie sunt ajustate pentru a construi o hartă de atenuare adecvată pentru fotonii de anihilare. Hărțile de atenuare pot fi obținute rapid (în timpul unei singure reprize de respirație) cu un scaner PET/CT, obținându-se hărți de atenuare de înaltă calitate. Cu toate acestea, deoarece harta de atenuare obținută cu ajutorul tomografiei computerizate este obținută mult mai rapid decât scanarea PET la care este aplicată, pot apărea artefacte în regiunile cu structuri în mișcare, cum ar fi diafragma.
Atenuarea este mai probabilă atunci când reacția de anihilare are loc în centrul pacientului și mai puțin probabilă atunci când evenimentul are loc la marginea corpului. Astfel, într-o imagine necorectată cu atenuare, există mai puțină activitate în centrul corpului și mai multă activitate la suprafața pielii. De obicei, sunt furnizate pentru interpretare atât imagini corectate cu atenuare, cât și imagini necorectate cu atenuare. Imaginile fără corecție de atenuare pot fi recunoscute prin faptul că suprafața corpului (sau „pielea”) și plămânii par să conțină o activitate considerabil crescută (a se vedea Fig. 2-29). Pe imaginile corectate în funcție de atenuare, plămânii au o activitate mai mică decât structurile mai apropiate de suprafață și par fotopenice. Unele leziuni situate în apropierea suprafeței corpului sunt mai evidente pe imaginile necorectate, dar majoritatea vor fi văzute pe imaginile corectate. Un artefact de dezaliniere poate apărea atunci când un pacient se mișcă între scanările de transmisie și cele de emisie. Acest lucru poate avea ca rezultat o supracorecție pe o parte a corpului și o subcorecție pe cealaltă parte. Mai mult, contrastul de densitate foarte mare (unități Hounsfield ridicate) de pe scanarea CT poate cauza supraestimarea concentrațiilor de 18F-FDG din țesuturi, producând zone de activitate aparent crescută. Astfel, poate apărea un artefact ca urmare a umplerii vezicii urinare cu radionuclid în timpul achiziției scanării PET. Acest lucru are ca rezultat apariția unei zone fierbinți în jurul vezicii urinare pe imaginile corectate în funcție de atenuare, dar nu și pe imaginile necorectate în funcție de atenuare. Un efect similar apare dacă există obiecte metalice semnificative (implanturi sau lucrări dentare) la pacient.
O problemă specifică poate apărea atunci când se utilizează injecția în bolus de substanță de contrast intravenos pentru o scanare CT a gâtului sau a toracelui. Imaginile corectate în funcție de atenuare pot prezenta focare de activitate 18F-FDG crescută în mod artifactual în regiunea structurilor venoase care acceptă mai întâi bolusul nediluat. Dacă co-înregistrarea nu este perfectă, acest lucru poate fi interpretat greșit ca activitate anormală într-un ganglion limfatic sau altă structură. Cu toate acestea, în scopuri practice, cele mai multe regimuri de contrast oral sau intravenos nu cauzează artefacte semnificative și, deoarece sursa de înaltă densitate a oricăror artefacte poate fi recunoscută pe porțiunea CT a studiului, de obicei există puține probleme de interpretare. Mai mult decât atât, deoarece aceste artefacte sunt rezultatul corecției atenuării, natura lor speculativă poate fi dovedită prin absența lor la examinarea imaginilor necorectate cu atenuare. Artefactele datorate administrării contrastului oral și intravenos, precum și cele datorate implanturilor metalice s-au diminuat pe măsură ce algoritmii de corecție a atenuării au devenit mai sofisticați și pe măsură ce au devenit disponibile protocoale de diagnosticare CT mai bine concepute. În plus, studii recente nu au arătat nicio creștere falsă semnificativă din punct de vedere statistic sau clinic a SUV-urilor care ar putea interfera cu valoarea diagnostică a PET/CT rezultată din utilizarea contrastului iodat intravenos.
.